幾個不同的面具
並非所有口罩都能為您和您周圍的人提供相同級別的保護。Martin Barth/EyeEm 來自 Getty Images

疾病控制和預防中心在過去兩年中多次更改了有關口罩和呼吸器的指南,並於 14 年 2022 月 95 日進行了最新更新。該更新指出,布製面罩提供的保護最少冠狀病毒與外科口罩或 NXNUMX 型口罩相比。

Christian L'Orange 是一名機械工程師 自大流行開始以來,他一直在為科羅拉多州測試口罩的性能。 他解釋了新的 CDC 指南以及製作優質口罩的科學原理。

1. CDC 指南有哪些變化?

CDC 目前推薦 你“戴上你能戴的最合適的防護面具,而且你會一直戴。” 那麼,問題是哪種類型的口罩可以為您提供最好的保護——通過過濾你吸入的空氣——以及對你周圍的人——通過過濾你呼出的空氣?

CDC 更新的指南明確規定了 保護等級:“鬆散編織的布產品提供的保護最少,分層的精細編織產品提供更多的保護,合身的一次性外科口罩和 KN95 提供更多的保護,合身的 NIOSH 批准的呼吸器(包括 N95)提供最高級別的保護。”


內在自我訂閱圖形


從性能的角度來看, N95 和 KN95 口罩是最佳選擇。 而 供應鏈限制 導致 CDC 建議人們在大流行初期不要佩戴 N95,如今它們很容易獲得,如果您想要最大程度的保護,它們應該是您的首選。

新指南的最大變化與布口罩有關。 疾病預防控制中心先前的指導說,一些布口罩可以提供 可接受的保護水平. 新指南仍然承認布口罩可以提供少量保護,但將它們放在最底層。

N95 口罩由細小的塑料纖維組成的纏結網的照片
N95 口罩由纏結的微小塑料纖維網製成,可非常有效地捕獲顆粒。 
亞歷山大·克萊普涅夫(Alexander Klepnev)通過維基共享資源, CC BY-SA

2、N95、外科和布口罩材料有什麼區別?

口罩的有效性——口罩為佩戴者提供多少保護——是兩個主要因素的結合。 首先,材料具有捕獲顆粒的能力。 第二個因素是從面罩周圍洩漏的吸入或呼出空氣的比例——本質上是面罩的貼合程度。

大多數面罩材料可以被認為是小纖維的纏結網。 穿過面罩的粒子在物理接觸其中一根纖維時會停止。 N95、KN95 和外科口罩專為有效去除空氣中的顆粒而設計。 它們的纖維通常由熔噴塑料製成,通常是聚丙烯,而且股線很小——通常小於 直徑千分之四英寸(10 微米) – 或大約是人類頭髮寬度的三分之一。 這些小纖維在面罩內形成大量表面積,用於過濾和收集顆粒。 儘管 N95、KN95 和外科口罩中使用的材料的具體結構和厚度可能有所不同,但使用的過濾介質通常非常相似。

這些纖維非常緊密地擠在一起,因此粒子必須通過的間隙非常小。 這導致顆粒在通過面罩時最終會接觸並粘在纖維上的可能性很高。 這些聚丙烯材料通常還具有 靜電荷 這可以幫助吸引和捕捉粒子。

布面罩通常由常見的編織材料製成,例如棉或聚酯。 纖維通常較大且密度較低,這意味著顆粒可以 輕鬆穿過材料. 添加更多層會有所幫助,但堆疊層有 收益遞減 和布口罩的性能,甚至 有多層,通常仍與外科口罩或 N95 不匹配。

戴著外科口罩的人的照片,該口罩的邊緣沒有密封
外科口罩由優質材料製成,但難以密封面部,並且經常讓空氣從人的臉頰逸出
. Krisanapong Detraphiphat/Moment 來自 Getty Images

3. 口罩的合身度有多重要?

貼合度是口罩有效性的另一個主要組成部分。 即使口罩中使用的材料是完美的,並且可以去除通過它的空氣中的所有顆粒,口罩也只有在不洩漏的情況下才能提供保護。

當你吸氣和呼氣時,空氣總是走阻力最小的路徑。 如果面罩和某人的臉之間有任何空隙,每次呼吸的很大一部分都會從這些空隙中滲出,而面罩會 提供相對較少的保護.

許多布面罩設計根本不能很好地密封。 它們的硬度不足以推到臉上,面罩甚至沒有與臉部接觸的地方有空隙,而且不可能將它們緊緊地緊貼在皮膚上以形成良好的密封。

但洩漏是所有口罩的一個問題。 儘管外科口罩中使用的材料非常有效,但它們通常會在側面聚集和折疊。 這些間隙為空氣和顆粒洩漏提供了一條簡單的途徑。 將外科口罩打結和塞入或將布口罩戴在外科口罩上都可以 顯著減少洩漏.

N95 口罩也不能倖免於這個問題。 如果鼻夾沒有牢固地貼在您的臉上,則表示面罩漏水。 N95s 的獨特之處在於 具體要求 N95 認證過程的核心是確保口罩能夠形成良好的密封。

4. omicron有什麼不同?

omicron 的口罩功能機制可能與任何其他變體沒有什麼不同。 不同之處在於 omicron 變體 更容易傳播 比以前的變種。 這種高水平的傳染性使得佩戴優質口罩並正確佩戴以限制感染或傳播冠狀病毒的機會變得更加重要。

不幸的是,造就好的面具的屬性正是使面具不舒服且不太時尚的東西。 如果您的布口罩既舒適又輕便,並且感覺就像您什麼都沒戴,那麼它可能對保護您和其他人免受冠狀病毒感染沒有多大作用。 高質量、合身的 N95 或 KN95 提供的保護是最好的。 外科口罩可以非常有效地過濾掉顆粒,但要讓它們正確貼合可能會很棘手,並且會使它們為您提供的整體保護受到質疑。 如果您有其他選擇,布口罩應該是最後的選擇。

談話

關於作者

克里斯蒂安·奧蘭治, 機械工程助理研究教授, 科羅拉多​​州立大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

相關書籍:

身體記錄分數:創傷癒合中的大腦和身體

作者:Bessel van der Kolk

這本書探討了創傷與身心健康之間的聯繫,提供了治療和恢復的見解和策略。

點擊了解更多信息或訂購

呼吸:失落藝術的新科學

通過詹姆斯·內斯特

這本書探討了呼吸的科學和實踐,提供了改善身心健康的見解和技巧。

點擊了解更多信息或訂購

植物悖論:導致疾病和體重增加的“健康”食品中的隱患

通過 Steven R. Gundry

這本書探討了飲食、健康和疾病之間的聯繫,提供了改善整體健康狀況的見解和策略。

點擊了解更多信息或訂購

免疫密碼:真正健康和徹底抗衰老的新範式

喬爾·格林

這本書提供了一個關於健康和免疫的新視角,借鑒了表觀遺傳學的原理,並提供了優化健康和衰老的見解和策略。

點擊了解更多信息或訂購

完整的禁食指南:通過間歇性、隔日和延長禁食來治愈您的身體

作者:Jason Fung 博士和 Jimmy Moore

本書探討了禁食的科學和實踐,提供了改善整體健康和保健的見解和策略。

點擊了解更多信息或訂購

 

口罩由纏結的微小塑料纖維網製成,可非常有效地捕獲顆粒。